JPH0320020B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0320020B2 JPH0320020B2 JP58206606A JP20660683A JPH0320020B2 JP H0320020 B2 JPH0320020 B2 JP H0320020B2 JP 58206606 A JP58206606 A JP 58206606A JP 20660683 A JP20660683 A JP 20660683A JP H0320020 B2 JPH0320020 B2 JP H0320020B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- alloy
- lattice
- antimony
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/82—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は鉛蓄電池用格子体の製造方法に関する
ものである。 従来技術とその問題点 一般に自己放電が少なく補水不要の鉛蓄電池に
はアンチモン含有量の少ない鉛−低アンチモン合
金或はアンチモンを含まない鉛−カルシウム−ス
ズ合金の格子体が用いられている。従来これらの
格子体は鋳造により得ていたが電池の軽量化に対
する要求が高まるにつれ格子体も薄形軽量化する
試みがなされている。格子体が薄くなると鋳造で
は湯流れが悪くなり、軽量化を図ることが困難で
あるため、最近では薄い鉛合金シートをエキスパ
ンド加工することにより、軽量の格子体を得る方
法が開発されている。しかし、この方法で格子体
を得るには、シートに適当な強度及び伸びが必要
である。なぜなら強度が低い場合は、エキスパン
ド加工時や活物質をペーストする際に変形が生じ
やすく、不良率が高くなる原因となり、又伸びが
小さい場合、エキスパンド加工時にワイヤーやノ
ード部が切れやすくなるためである。 鉛−カルシウム−スズ合金の場合、圧延や押出
し等の塑性加工によつて得たシートや、溶融合金
から冷却ドラムで引き出す直接鋳造法によつて得
たシートの強度及び伸びはエキスパンド加工に適
したものである。 一方、鉛−低アンチモン合金の場合は、圧延や
押出し等の塑性加工を行なうと強度が著しく低下
する。又、この合金は凝固開始から終了までの温
度差が大きく、直接鋳造法により均一な厚みのシ
ートを得ることは困難である。 従つて現在のエキスパンド格子体には、前記方
法によつて得た鉛−カルシウム−スズ合金シート
が用いられている。しかしこの鉛−カルシウム−
スズ合金のエキスパンド格子体を正極板に用いた
場合、過充電や深い充放電の繰返しに弱い欠点が
ある。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善し、軽量かつ性能の
よい鉛蓄電池を提供するものである。 発明の構成 本発明は、その特許請求の範囲に記載したとお
りの構成である。 実施例 つぎに本発明を実施例によつて説明する。第２
図は本発明方法の工程フロー図である。 第１表は代表的組成の鉛−低アンチモン合金シ
ートの抗張力、伸び及び耐蝕性を示したものであ
る。合金シートはロールベルト方式の連続鋳造機
で厚さ10mmの板を鋳造後、圧延機により１mmに圧
延して製造した。その後、鉛−低アンチモン合金
シートを10分間加熱後に、18℃の水中で急冷し
た。抗張力、伸びは引張試験を行い測定したもの
であり、耐蝕性は腐蝕試験での重量減少で表わし
た。なお、伸びは、元の長さに対する伸びにより
増加した長さの比率（％）で表わした。腐蝕試験
は試料を比重1.28の硫酸中で30mA／cm2の定電流
で45分間陽極酸化させた後、15分間休止するサイ
クルを200時間繰返す。試験後の試料をアルカリ
マンニトール液に浸漬し、酸化生成物を除去し水
洗乾燥後、重量減少を求めた。
ものである。 従来技術とその問題点 一般に自己放電が少なく補水不要の鉛蓄電池に
はアンチモン含有量の少ない鉛−低アンチモン合
金或はアンチモンを含まない鉛−カルシウム−ス
ズ合金の格子体が用いられている。従来これらの
格子体は鋳造により得ていたが電池の軽量化に対
する要求が高まるにつれ格子体も薄形軽量化する
試みがなされている。格子体が薄くなると鋳造で
は湯流れが悪くなり、軽量化を図ることが困難で
あるため、最近では薄い鉛合金シートをエキスパ
ンド加工することにより、軽量の格子体を得る方
法が開発されている。しかし、この方法で格子体
を得るには、シートに適当な強度及び伸びが必要
である。なぜなら強度が低い場合は、エキスパン
ド加工時や活物質をペーストする際に変形が生じ
やすく、不良率が高くなる原因となり、又伸びが
小さい場合、エキスパンド加工時にワイヤーやノ
ード部が切れやすくなるためである。 鉛−カルシウム−スズ合金の場合、圧延や押出
し等の塑性加工によつて得たシートや、溶融合金
から冷却ドラムで引き出す直接鋳造法によつて得
たシートの強度及び伸びはエキスパンド加工に適
したものである。 一方、鉛−低アンチモン合金の場合は、圧延や
押出し等の塑性加工を行なうと強度が著しく低下
する。又、この合金は凝固開始から終了までの温
度差が大きく、直接鋳造法により均一な厚みのシ
ートを得ることは困難である。 従つて現在のエキスパンド格子体には、前記方
法によつて得た鉛−カルシウム−スズ合金シート
が用いられている。しかしこの鉛−カルシウム−
スズ合金のエキスパンド格子体を正極板に用いた
場合、過充電や深い充放電の繰返しに弱い欠点が
ある。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善し、軽量かつ性能の
よい鉛蓄電池を提供するものである。 発明の構成 本発明は、その特許請求の範囲に記載したとお
りの構成である。 実施例 つぎに本発明を実施例によつて説明する。第２
図は本発明方法の工程フロー図である。 第１表は代表的組成の鉛−低アンチモン合金シ
ートの抗張力、伸び及び耐蝕性を示したものであ
る。合金シートはロールベルト方式の連続鋳造機
で厚さ10mmの板を鋳造後、圧延機により１mmに圧
延して製造した。その後、鉛−低アンチモン合金
シートを10分間加熱後に、18℃の水中で急冷し
た。抗張力、伸びは引張試験を行い測定したもの
であり、耐蝕性は腐蝕試験での重量減少で表わし
た。なお、伸びは、元の長さに対する伸びにより
増加した長さの比率（％）で表わした。腐蝕試験
は試料を比重1.28の硫酸中で30mA／cm2の定電流
で45分間陽極酸化させた後、15分間休止するサイ
クルを200時間繰返す。試験後の試料をアルカリ
マンニトール液に浸漬し、酸化生成物を除去し水
洗乾燥後、重量減少を求めた。
【表】
第１表に示された如く、鉛−低アンチモン合金
シートの場合、アンチモン含有量が0.8重量％以
下では加熱急冷処理による強度の改善がほとんど
見られず強度は低く、エキスパンド格子体には適
さない。 しかし、0.8重量％以上では加熱急冷処理によ
り強度および耐蝕性が向上する。またアンチモン
含有量が2.0重量％をこえると耐蝕性が悪くなり、
さらに電池の自己放電が多くなる。従つてアンチ
モン含有量は0.8〜2.0重量％が適切である。砒素
は毒性があり少ない方が望ましいが、添加しない
場合には、強度が低い。砒素の添加量が0.01重量
％以上であれば、強度は大きく改善されるが、
0.2重量％より多く添加してもそれ以上の効果は
見られず耐蝕性が悪くなる。従つて砒素含有量は
0.01〜0.2重量％が適切である。加熱温度につい
ては、エキスパンド格子体とするのに適した加熱
温度はアンチモン含有量によつて異なる。アンチ
モン含有量が少ない程高い加熱温度を必要とす
る。第１図は加熱時間を30分以内とした場合のア
ンチモン含有量と最適加熱温度領域を示したもの
である。図の斜線部分が最適温度領域でこれより
高い場合は、伸びは小さくなりエキスパンド加工
時にワイヤーやノード部が切れやすくなり、低い
場合は強度が弱く格子体には適さない。 加熱時間を長くすれば加熱温度が低くてすむ
が、長時間加熱は生産効率を低下させる。 加熱前の鉛−低アンチモン合金シートは圧延に
よる方法の他、押出しによつて得てもよい。 又、加熱後の急冷の方法は、水以外に油や冷却
空気でもよい。 次に電池性能を調べるために、35AHの自動車
用電池を組立て、寿命試験を実施した。電池Ａは
本発明による一実施例で正．負極板にPb−1.5重
量％Sb−0.3重量％As合金の圧延シートを230℃
で10分間加熱後、18℃の水中で急冷し、エキスパ
ンド加工した格子体を用いた。 電池Ｂは正．負極板にPb−0.09重量％Ca−0.5
重量％Sn合金の圧延シートを、エキスパンド加
工した格子体を用いた従来品である。寿命試験は
放電々流20Aで１時間放電、充電々流5Aで５時
間充電のサイクルで行なつた。この寿命サイクル
試験で、電池Ａは148〓、電池Ｂは78〓であつた。
本発明による鉛−低アンチモン−砒素合金のエキ
スパンド格子体を使用した鉛蓄電池は、従来の鉛
−カルシウム−錫合金のエキスパンド格子体を使
用した鉛蓄電池に比べて、はるかに寿命が優れて
いる。またアンチモン含有量が2.0％以下である
ため自己放電も少ない。 実施例では正．負極板とも本発明による格子体
を用いたが、正極板は本発明による格子体を用い
て、負極板は鉛−カルシウム合金のエキスパンド
格子体を用いてもよい。 発明の効果 以上の如く、本発明は鉛−低アンチモン−砒素
合金のエキスパンド格子体を用いるので、電池性
能を低下させることなく軽量化が可能であり、生
産効率もよくその工業的価値は大なるものであ
る。
シートの場合、アンチモン含有量が0.8重量％以
下では加熱急冷処理による強度の改善がほとんど
見られず強度は低く、エキスパンド格子体には適
さない。 しかし、0.8重量％以上では加熱急冷処理によ
り強度および耐蝕性が向上する。またアンチモン
含有量が2.0重量％をこえると耐蝕性が悪くなり、
さらに電池の自己放電が多くなる。従つてアンチ
モン含有量は0.8〜2.0重量％が適切である。砒素
は毒性があり少ない方が望ましいが、添加しない
場合には、強度が低い。砒素の添加量が0.01重量
％以上であれば、強度は大きく改善されるが、
0.2重量％より多く添加してもそれ以上の効果は
見られず耐蝕性が悪くなる。従つて砒素含有量は
0.01〜0.2重量％が適切である。加熱温度につい
ては、エキスパンド格子体とするのに適した加熱
温度はアンチモン含有量によつて異なる。アンチ
モン含有量が少ない程高い加熱温度を必要とす
る。第１図は加熱時間を30分以内とした場合のア
ンチモン含有量と最適加熱温度領域を示したもの
である。図の斜線部分が最適温度領域でこれより
高い場合は、伸びは小さくなりエキスパンド加工
時にワイヤーやノード部が切れやすくなり、低い
場合は強度が弱く格子体には適さない。 加熱時間を長くすれば加熱温度が低くてすむ
が、長時間加熱は生産効率を低下させる。 加熱前の鉛−低アンチモン合金シートは圧延に
よる方法の他、押出しによつて得てもよい。 又、加熱後の急冷の方法は、水以外に油や冷却
空気でもよい。 次に電池性能を調べるために、35AHの自動車
用電池を組立て、寿命試験を実施した。電池Ａは
本発明による一実施例で正．負極板にPb−1.5重
量％Sb−0.3重量％As合金の圧延シートを230℃
で10分間加熱後、18℃の水中で急冷し、エキスパ
ンド加工した格子体を用いた。 電池Ｂは正．負極板にPb−0.09重量％Ca−0.5
重量％Sn合金の圧延シートを、エキスパンド加
工した格子体を用いた従来品である。寿命試験は
放電々流20Aで１時間放電、充電々流5Aで５時
間充電のサイクルで行なつた。この寿命サイクル
試験で、電池Ａは148〓、電池Ｂは78〓であつた。
本発明による鉛−低アンチモン−砒素合金のエキ
スパンド格子体を使用した鉛蓄電池は、従来の鉛
−カルシウム−錫合金のエキスパンド格子体を使
用した鉛蓄電池に比べて、はるかに寿命が優れて
いる。またアンチモン含有量が2.0％以下である
ため自己放電も少ない。 実施例では正．負極板とも本発明による格子体
を用いたが、正極板は本発明による格子体を用い
て、負極板は鉛−カルシウム合金のエキスパンド
格子体を用いてもよい。 発明の効果 以上の如く、本発明は鉛−低アンチモン−砒素
合金のエキスパンド格子体を用いるので、電池性
能を低下させることなく軽量化が可能であり、生
産効率もよくその工業的価値は大なるものであ
る。
第１図はアンチモン含有量と本発明によるエキ
スパンド格子体を得るのに適した加熱温度との関
係を示した図、第２図は本発明の工程フロー図で
ある。
スパンド格子体を得るのに適した加熱温度との関
係を示した図、第２図は本発明の工程フロー図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 0.8〜2.0重量％のアンチモン及び0.01〜0.2重
量％の砒素を含む鉛合金シートを準備する工程、 その後、該鉛合金シートを190〜300℃に加熱す
る工程、 その後、該鉛合金シートを急冷する工程、 その後、該鉛合金シートをエキスパンド加工す
る工程、 の各工程からなる鉛蓄電池用格子体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206606A JPS6097552A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 鉛蓄電池用格子体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206606A JPS6097552A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 鉛蓄電池用格子体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097552A JPS6097552A (ja) | 1985-05-31 |
| JPH0320020B2 true JPH0320020B2 (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16526169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58206606A Granted JPS6097552A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 鉛蓄電池用格子体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6097552A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123665A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
-
1983
- 1983-11-01 JP JP58206606A patent/JPS6097552A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6097552A (ja) | 1985-05-31 |
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